세계에서 가장 강력한 MRI

(An image of a human brain captured with the new Iseult MRI machine at a power of 11.7 Teslas, showing the level of detail possible. Credit: CEA)

(Comparison images of the human brain captured with the new Iseult MRI machine at different power levels – 3 Teslas (T), 7 T and 11.7 T. These were all taken over the same amount of time, demonstrating how much more detail can be captured with higher power. Credit: CEA)

세계에서 가장 강력한 MRI가 이전에 없던 해상도로 뇌 이미지를 촬영하는데 성공했습니다. 프랑스 대체 에너지 및 원자력 에너지 위원회 (French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA))의 과학자들은 무려 11.7T(테슬라)의 자기장을 지닌 Iseult MRI를 이용해 건강한 자원자 20명의 뇌 MRI를 촬영했습니다.

일반적인 의료용 MRI는 1.5-3T의 자기장을 지니고 있습니다. 자기장이 강할수록 더 상세한 이미지를 촬영할 수 있지만, 대신 그만큼 더 강력한 초전도 자석이 필요합니다. 따라서 의료용 MRI 장치는 엄청난 크기를 지니고 있습니다.

당연히 Iseult MRI는 이보다 더 큰 크기를 지니고 있습니다. 가로 세로 5m의 크기에 무게는 132톤에 달합니다. 그리고 그 안에 180km에 달하는 거대한 초전도체 와이어가 감겨 있습니다. 초전도 현상을 일으키기 위해서는 이 와이어를 -271.35 °C로 유지해야 합니다. 이를 위해 필요한 액체 헬륨의 양만 7500리터에 달합니다.

(동영상)

당연히 이 MRI는 실제 병원에서 의료용으로 사용하는 것보다는 연구 목적으로 개발됐습니다. 크기와 비용을 감안하면 의료용은 설령 가능하더라도 예외적인 경우가 될 것 같습니다. 연구팀은 Iseult MRI가 퇴행성 뇌질환이나 정신 질환의 연구에 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다.

Iseult MRI는 촬영 속도도 빨라서 뇌 전체를 4분 정도에 촬영할 수 있으며 해상도도 0.2mm 단위로 기존 MRI의 1mm에 비해 월등히 높습니다. 그리고 fMRI를 촬영해도 과거에는 알기 힘든 수준으로 포도당이나 다른 물질의 활동성을 측정해 뇌의 기능을 연구할 수 있습니다.

다만 사람에게 안전한 수준의 자기장이 있기 때문에 무한정 강력한 MRI를 만들 순 없을 것입니다. 어디까지 가능할지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/medical/powerful-mri-brain-scans-iseult/

https://www.cea.fr/english/Pages/News/world-premiere-living-brain-imaged-with-unrivaled-clarity-thanks-to-world-most-powerful-MRI-machine.aspx

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